智能均压防灭火成套技术装备：全链闭环破解浅埋深煤层自燃难题

  近日，中国煤科煤科院（以下简称煤科院）自主研发的智能均压防灭火成套技术装备，在三道沟、沙坪等煤矿通过验收并进入常态化应用。该技术聚焦浅埋深煤层覆岩裂隙发育、多采空区连通、漏风通道复杂等行业难题，构建起“感知—预警—评估—调控—应急”全链闭环体系，推动矿井火灾防控由传统人工经验模式迈向数据驱动、精准可控的智能防控新阶段。

  我国浅埋深煤层开采条件复杂，采空区之间易连通，漏风通道隐蔽多变，采空区遗煤自燃是煤炭开采面临的重大灾害之一。传统均压防灭火技术面临监测不准、算法滞后、执行粗放、一体化平台缺失等短板，难以实现自感知、自决策、自执行。围绕这些行业痛点，煤科院以通风网络理论、流体力学、智能感知与自动控制技术为核心开展系统攻关，形成了全链闭环解决方案。

  全域智能感知，风险预警关口迁移。在感知预警环节，系统构建了覆盖工作面、采空区、密闭墙及进回风巷的全区域实时监测网络，连续采集压差、风量、氧气、一氧化碳等多参数，突破了传统单点、静态监测的局限。通过多源数据融合与智能分析，建立均压状态量化评估与分级预警模型，可在自燃风险潜伏期即介入调控，推动火灾防控关口前移。

  协同均压调控，动态平衡漏风压差。在调控执行环节，该技术采用“风窗—风机”联合均压与协同调控，核心是以通风网络与流体力学为基础，通过风窗智能调节局部风阻、局部风机补充网络动力，对工作面与采空区压差实施多点反馈补偿，使漏风通道两端压力趋近动态平衡。其中，自研本安型智能百叶式风窗支持1°精准调控、毫秒级响应、远程及就地控制，实现“精细平衡”；局部通风机联动风速传感器与变频器按需供风，实现“大范围补偿”。二者协同，形成动态气压屏障，在保障基础风量的同时，将动态调压运行成本最小化；同时，系统具有主、备风机远程切换与应急快速处置能力，确保极端工况下能够快速联动、保障安全。

  中枢智能决策，源头管控闭环运行。在决策管控环节，团队自主开发的智能均压综合管控平台作为决策中枢，融合实时监测、通风网络解算与智能决策，自动调控风窗、风机等设备，动态维持采空区等关键区域微压差平衡，形成自感知、自决策、自执行的完整闭环，将灾害防控由经验驱动转为算法驱动，精准抑制遗煤自燃，把灾害防治从“事后被动处置”转向“源头主动管控”。

  应用效果看，某矿应用该技术后，上隅角氧气浓度由15.9%提升至18.4%，一氧化碳平均浓度由95ppm降至15ppm，瓦斯积聚与有害气体涌出风险得到有效遏制；上隅角与上覆采空区压差由118Pa降至35Pa，采空区漏风量由364m³/min降至98m³/min，压差与漏风同步大幅下降，有效抑制了采空区漏风供氧。

  目前，该成套技术装备工程化推广效果良好，运行成本可控，不仅显著改善了上隅角与采空区关键安全指标，更从源头抑制遗煤自燃和瓦斯积聚的致灾诱因，进一步为煤矿企业安全生产筑牢通风系统“免疫屏障”，兼顾安全、环保与经济效益，为浅埋深煤层矿井智能防灭火提供了可复制、可推广的示范样板。（曹乃夫、赵尤信）